氯化胆碱类低共熔溶剂用于木质纤维素预处理的研究进展

丰富、可再生的木质纤维素生物质在代替化石资源制备化学品和功能材料方面具有巨大的潜力,但是,木质纤维素生物质的天然抗降解性严重制约着其有效利用,需要通过预处理打破木质纤维素的天然抗降解屏障,才能更好利用木质纤维素生物质。以低共熔溶剂(DESs)为溶剂的预处理技术是新兴的生物质预处理技术,在木质纤维素预处理方面展现出良好的应用前景。笔者综述了近年来氯化胆碱(ChCl)基DESs用于生物质预处理的研究概况,讨论了ChCl基DESs的物化性质与预处理性能之间的关联性,系统总结了以羧酸、醇、氨基或者酰胺基为氢键供体的DESs在木质纤维素预处理方面的应用,重点分析了预处理温度及时间、氢键供体的结构及其与ChCl的物质的量比、固液比等因素对预处理性能的影响。此外,还讨论了ChCl基DESs与其他辅助技术结合在生物质预处理中的应用、ChCl基DESs的回收、预处理后木质纤维素各组分的再生等。最后,展望了DESs预处理技术面临的挑战及可能的发展方向。

氯化胆碱对七星瓢虫成虫生物学特性的影响

为了解氯化胆碱对七星瓢虫成虫生物学特性的影响,筛选饲喂七星瓢虫的人工饲料中较优氯化胆碱剂量,设置5组添加不同剂量氯化胆碱(A、B、C、D、E剂量分别为50、100、150、200、250 mg/100 g)的人工饲料,与豆蚜进行组合饲喂(1 d豆蚜+3 d饲料)七星瓢虫成虫,以不添加氯化胆碱的人工饲料饲养七星瓢虫成虫为对照组(CK),记录各处理七星瓢虫的产卵量、取食、交配、孵化、存活率。研究结果表明饲养20 d,A、B、C、D、E、CK平均产卵量分别为(286.30±35.14)、(342.4±26.79)、(242.65±25.38)、(241.90±32.24)、(240.45±24.34)、(230.00±23.00)粒/雌,B组产卵量显著高于其他组,其余组间没有显著性差异;各处理七星瓢虫取食频次、交配频次、成虫成活率及卵的孵化率都没有显著性差异。添加100 mg/100 g的氯化胆碱制作的人工饲料与豆蚜组合饲养显著提高了七星瓢虫20日龄的产卵量,对其余生物学指标没有影响。

氯化胆碱-乙二醇-水溶液制备镍铁氧体

以氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)和水混合溶液为介质,依据三因素五水平均匀设计实验方案,采用溶胶/凝胶-自蔓延法,制备了镍铁氧体(NiFe_(2)O_(4))。X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)分析结果表明:NiFe_(2)O_(4)中存在少量前驱体焙烧过程中未反应完全的中间产物NiO和α-Fe_(2)O_(3);相较于传统水溶剂制备的NiFe_(2)O_(4),以ChCl-EG部分或完全取代水溶剂提高了NiFe_(2)O_(4)的饱和磁化强度(Ms),降低了其矫顽力(Hc)。扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,ChCl-EG完全取代水溶剂后产物的形貌更加规整,颗粒尺寸明显增大。对均匀实验结果进行回归分析,分别得到了M_(s)、H_(c)与合成主要影响因素(ChCl-EG含量、pH、柠檬酸与金属离子物质的量比)间的回归方程,根据回归方程阐明了主要影响因素对NiFe_(2)O_(4)磁性能的影响。

氯化胆碱类低共熔溶剂预处理对玉米芯酶解的影响

为了提高玉米芯的转化效率,通过正交试验研究了氯化胆碱/乳酸、氯化胆碱/尿素两种低共熔溶剂不同预处理条件对玉米芯酶解的影响.研究结果表明:氯化胆碱/乳酸的预处理条件为预处理温度140℃、固液比1∶15和预处理时间1 h时,总还原糖质量浓度最大为2.860 g/L.三个因素对氯化胆碱/乳酸预处理的玉米芯酶解影响的主次顺序为预处理时间、固液比和预处理温度,三个因素对酶解影响均不显著.氯化胆碱/尿素的预处理条件为预处理温度140℃、固液比1∶20和预处理时间2 h时,总还原糖质量浓度最大为2.941 g/L.三个因素对氯化胆碱/尿素预处理的玉米芯酶解影响的主次顺序为预处理温度、预处理时间和固液比,预处理温度对酶解影响极显著,而预处理时间和固液比对酶解影响不显著.不同的低共熔溶剂和预处理条件对玉米芯酶解的影响是不同的.本研究将为木质纤维素生物质的高值化利用提供理论依据.

包膜氯化胆碱对反刍动物的营养作用及其应用研究进展

胆碱是动物生长发育必不可少的营养素,具有维持细胞膜完整性、参与脂肪代谢、参与乙酰胆碱合成等多种生理功能。饲料中通常是以氯化胆碱的形式添加,但是普通的氯化胆碱具有吸湿性强、易被瘤胃微生物降解、破坏其他营养物质活性等缺陷。通过包膜处理的氯化胆碱克服了普通氯化胆碱的缺陷,广泛应用于反刍动物生产中。本文就氯化胆碱保护的必要性、氯化胆碱保护方法及包膜氯化胆碱对反刍动物的营养作用进行综述,以期为包膜氯化胆碱在反刍动物生产中的应用提供参考。

DMH对氯化胆碱-乙二醇体系电沉积银的影响

[目的]研究5,5-二甲基海因(DMH)作为添加剂对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂体系中银电沉积的影响。[方法]采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究了DMH浓度对Ag还原行为和成核的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)探究了DMH浓度对Ag镀层晶相结构、微观形貌和元素组成的影响,并通过塔菲尔极化曲线测试考察了DMH浓度对Ag镀层耐蚀性的影响。[结果]随着镀液中DMH的添加及其浓度的增大,银电沉积的还原(峰)电位负移,还原峰电流密度略降;在电沉积初期银的成核更接近三维瞬时成核模型,但随着时间的推移逐渐偏离三维瞬时成核模型和三维连续成核模型;镀液中添加DMH可令Ag镀层晶粒得以细化,表面形貌有所改善。DMH浓度为0.8 mol/L时所得Ag镀层最为致密,晶粒细小,耐蚀性最佳。[结论]DMH作为ChCl-EG体系的添加剂能够显著提高Ag镀层的性能。

基于第一性原理分析氯化胆碱-草酸对氧化锌浸出作用机理

这是一篇冶金工程领域的文章。为探究氯化胆碱-草酸对含锌尘泥中氧化锌的浸出机理,运用量子力学手段,模拟氯化胆碱-草酸1∶1、1∶2低共熔溶剂在氧化锌表面相互作用,通过实验对模拟结果进行验证。结果表明,氯化胆碱-草酸形成的分子间氢键对低共熔溶剂稳定性起到重要作用,电子得失情况为Ch+得到电子,OA、Cl-失去电子。ZnO(001)面为氧化锌完全解理面,氧与锌原子形成四面体结构,在与外界发生反应过程中氧原子容易得电子,锌原子容易失去电子。氯化胆碱-草酸和氧化锌相互作用过程中氧化锌失去电子,氯化胆碱-草酸得到电子。ChCl-2OA和ZnO相互作用能?E=-819.6896Ha较小,说明氧化锌更容易与ChCl-2OA发生反应。径向分布函数表明氯化胆碱-草酸在与氧化锌相互作用过程中主要以化学吸附为主,物理吸附为辅,化学吸附形成的Cl-Zn比O-Zn贡献较大。通过纯矿物实验验证可知,ChCl-2OA对氧化锌的浸出效果较好,验证了利用分子模拟氯化胆碱-草酸与氧化锌相互作用机理的准确性,为低共熔溶剂浸出含锌尘泥提供理论基础。

氯化胆碱-尿素中电沉积制备Co-Fe-Ce/NF电极及其析氢性能研究

为了制备在碱性环境中具备低过电位、高效稳定的电极,在不同的沉积电位下于氯化胆碱-尿素(ChCl-urea)中电沉积制备出5种Co-Fe-Ce/NF电极。通过SEM、EDX、XPS对电极表面形貌、元素质量分数及分布和元素化学状态进行表征,并结合线性扫描伏安法(LSV)、电化学阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)进行电化学性能测试。结果表明,在-1.20 V的沉积电位下制备的Co-Fe-Ce/NF-2电极表现出优异的析氢催化性能,具备更快的析氢反应动力学过程。对电极进行加速耐久性(ADT)与计时电流法(I-t)测试,结果表明Co-Fe-Ce/NF-2电极在碱性环境中稳定性良好。

氯化胆碱−乙二醇低共熔溶剂中锡沉积的电化学行为

[目的]研究氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶3的低共熔溶剂(用ChCl-3EG表示)中Sn(Ⅱ)电沉积的电化学行为及所得Sn镀层的耐蚀性,并将测试结果与氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶2的体系(用ChCl-2EG表示)进行对比。[方法]先通过循环伏安法研究了Sn(Ⅱ)在ChCl-3EG体系中的电化学还原过程,研究了温度和主盐浓度对其电化学行为的影响。采用计时电流法研究了该体系中锡的形核生长机理,通过塔菲尔极化曲线测试研究了所得Sn镀层的耐蚀性,使用扫描电镜分析了Sn镀层的微观形貌。[结果]Sn(Ⅱ)在ChCl-3EG体系中的电化学还原是受扩散控制的不可逆过程。Sn(Ⅱ)在60℃的ChCl-3EG体系中的扩散系数为1.22×10^(−6)cm^(2)/s,与在ChCl-2EG体系中的扩散系数接近,但前者的扩散活化能明显更低。Sn(Ⅱ)的电结晶过程为三维瞬时形核,适当增大阴极电流密度有利于提高Sn镀层的耐蚀性。[结论]Sn(Ⅱ)在物质的量比为1∶3的氯化胆碱−乙二醇体系中更容易还原,能耗更低,得到的Sn镀层具有优异的耐蚀性,可作为电沉积或电解精炼锡的电解液。

氯化胆碱/乳酸/愈创木酚三元共熔溶剂提取灵芝多糖的工艺及其抗氧化活性研究

本研究采用氯化胆碱/乳酸/愈创木酚三元共熔溶剂(DES)来提取灵芝多糖(GLPs),优化DES溶剂提取灵芝多糖的工艺参数,采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FT-IR)和凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)对GLPs结构进行了表征,并研究其体外抗氧化活性,最后,采用密度泛函理论初步研究了DES提取GLPs的分子机制。结果表明,在含水量为50%、提取温度为80℃、提取时间为1 h、料液质量体积比为1:30 g/mL的条件下,GLPs得率达9.20%±0.27%。FT-IR和GPC分析表明,4000~500 cm-1区域GLPs具有典型的多糖结构,GLPs的数均分子量为8057 Da,多分散系数为1.6。体外抗氧化活性测试显示,当GLPs质量浓度为5 mg/mL时,其总还原力为0.67±0.04。此外,GLPs对DPPH、OH和ABTS+自由基的清除能力的IC50值分别为2.366、6.179和2.440 mg/mL。密度泛函理论模拟分析表明,DES与葡萄糖之间的结合能为65.29 kcal/mol,远高于水与葡萄糖之间的结合能(20.38 kcal/mol),DES提取多糖是通过三重氢键相互作用来实现的。研究成果从分子水平上阐明了DES提取GLPs效果优于传统热水提取方法的内在机制。

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中银的电沉积

低共熔溶剂(DES)是一种新型绿色溶剂,具有制备简单、电化学窗口宽和导电性好等优点.本文中对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂中Ag的电沉积行为进行研究,利用拉曼光谱和FTIR红外光谱表征了ChCl-EG低共熔溶剂的结构,采用循环伏安法和计时电流法研究了ChCl-EG低共熔溶剂中电沉积Ag的电化学行为及成核机理,利用XRD和SEM等检测手段分析了沉积产物的物相组成和微观形貌.结果表明:ChCl-EG低共熔溶剂加入AgNO_(3)后,Ag是以[AgCl_(2)]-形式存在的;Ag^(+)在ChCl-EG体系中的还原属于一步沉积,是受扩散控制的准可逆过程;根据Scharifker-Hills模型分析,Ag在ChCl-EG中的沉积符合三维瞬时形核;沉积产物表面光滑,并且呈不规则的短棒状结构.

氯化胆碱类低共熔溶剂在木质纤维素预处理中的应用

木质纤维素是一种可再生资源,被广泛应用于生物燃料和生物材料的生产中。其预处理是转化效率提升的关键步骤,旨在破坏其复杂结构以提高后续被转化的可及性和效率。氯化胆碱类低共熔溶剂是一种新型绿色溶剂,因其独特的化学和物理化学性质,如优异的溶解能力、环境友好性和生物降解性等,成为木质纤维素预处理领域的研究热点。

不同剂量过瘤胃氯化胆碱对围产期奶牛生产性能及血液生化指标的影响研究

[目的]为了探索不同剂量过瘤胃氯化胆碱对围产期奶牛产奶量、奶品质和血液生化指标的影响,以及作用机制。[方法]采用40头荷斯坦牛为试验对象,随机分为对照组、试验A组、试验B组和试验C组,其中对照组饲喂正常日粮,试验A组、B组和C组分别在日粮基础上添加10 g/头·d,20 g/头·d和30 g/头·d的过瘤胃氯化胆碱,检测其产奶量、奶品质、血糖、总胆固醇、甘油三酯和β-羟基丁酸变化。[结果]过瘤胃氯化胆碱能有效提高产奶量,增加奶中乳脂肪和乳糖含量,促进血糖恢复,降低总胆固醇和β-羟基丁酸,改善奶牛生产性能。[结论]日粮添加20 g/头·d过瘤胃氯化胆碱,改善奶牛生产性能、血液生化指标。

饲料中添加氯化胆碱对草鱼成鱼生长、脂肪沉积和脂肪代谢酶活性的影响

选用初始体质量为(314.7±9.9)g的草鱼(Ctenophary ngodon idella)240尾,随机分成4组,每组3个重复,每重复20尾鱼,分别饲喂氯化胆碱添加量为0%(对照组)、0.2%、0.4%和0.6%(占饲料的质量分数)的4组饲料(粗蛋白、粗脂肪含量分别为28.01%和4.54%),胆碱实测含量分别为1010mg/kg、2516mg/kg、4184mg/kg、5852mg/kg,养殖77d后,考察氯化胆碱对草鱼成鱼生长性能、脂肪沉积及脂肪代谢酶活性的影响。结果表明,与对照组相比较,添加0.4%和0.6%氯化胆碱可显著提高鱼体增重率(P<0.05)、特定生长率(P<0.05),降低饲料系数(P<0.05);添加0.2%～0.6%氯化胆碱可显著降低肝胰脏和全鱼脂肪含量(P<0.05);添加0.4%和0.6%氯化胆碱,肌肉脂肪含量显著下降(P<0.05);添加0.2%～0.6%氯化胆碱可显著提高血清甘油三酯和总胆固醇含量(P<0.05),添加0.4%和0.6%氯化胆碱可显著降低肝胰脏甘油三酯和总胆固醇含量(P<0.05);在脂肪代谢酶方面,添加0.2%～0.6%氯化胆碱可显著提高前肠脂肪酶活性(P<0.05),添加0.6%氯化胆碱显著提高脂蛋白脂酶活性(P<0.05),添加0.4%～0.6%氯化胆碱可显著升高肝脂酶和总脂酶活性(P<0.05)。综上所述,适量添加胆碱能改善草鱼成鱼生长性能,提高饲料利用率,降低肝胰脏、全鱼和肌肉的脂肪含量,提高脂肪代谢酶活性。建议草鱼实用饲料中氯化胆碱添加量为0.4%～0.6%。

饲料中添加氯化胆碱、甜菜碱和溶血卵磷脂对异育银鲫生长、脂肪代谢和血液指标的影响

选取450尾健康的异育银鲫鱼种[体重为(7.46±0.2)g],随机分成5组,其中1组为对照组,2、3、4和5为试验组,投喂的饲料是在基础饲料中分别添加0.05%溶血卵磷脂、0.1%的溶血卵磷脂、0.1%甜菜碱和0.15%氯化胆碱(共含氯化胆碱0.21%),在室内可控温循环水养殖系统中饲养67d,研究3种添加剂对异育银鲫生长、脂肪代谢和血液指标等的影响。结果表明,各试验组异育银鲫的增重率比对照组均有提高,其中0.1%甜菜碱组和高剂量氯化胆碱(0.21%)组增重率分别比对照组提高了10.28%和9.23%,且差异显著(P<0.05)。试验组的饲料系数均比对照组有所下降,其中高剂量氯化胆碱(0.21%)组、0.1%的溶血卵磷脂组和0.1%甜菜碱组与对照组相比显著降低(P<0.05)。试验组的营养物质表观消化率、肌肉中蛋白质的含量与对照组相比均有提高,而肝体比、肝脏中脂肪含量、肌肉中脂肪含量均比对照组有所降低,其中试验组肝体比、肝脏中脂肪含量显著低于对照组(P<0.05)。血浆生化指标显示:高剂量氯化胆碱(0.21%)组和添加0.1%甜菜碱组血浆中的甘油三酯比对照组有所下降(P>0.05),而0.05%溶血卵磷脂、0.1%的溶血卵磷脂组反而增加(P>0.05),试验组均降低了血浆中胆固醇含量(P>0.05),显著提高了游离脂肪酸的含量(P<0.05)。试验组显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)的量(P<0.05),降低了丙二醛(MDA)和碱性磷酸酶(AKP)的量(P<0.05),而对谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、血糖(Glu)无显著影响(P>0.05)。以上试验结果显示,在饲料中分别添加0.1%的溶血卵磷脂、甜菜碱和0.21%氯化胆碱后,显著提高了异育银鲫的生长性能,有效降低了鱼体肝脏中脂肪的含量,同时增强了机体的抗氧化和抗应激能力。

氯化胆碱对低温弱光下黄瓜幼苗叶片细胞膜和光合机构的保护作用

1.07mmol/L氯化胆碱处理降低了低温弱光(6℃,PFD100μmolm-2s-1)下黄瓜幼苗叶片膜脂组分中主要是磷脂酰甘油(PG)的饱和脂肪酸含量,增加了膜脂不饱和度;减缓了膜透性的下降、MDA的产生速率、叶绿素的降解及PSII最大量子效率(Fv/Fm)、捕光效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qp)、实际光化学效率(ΦPSII)和抗氧化酶POD、APX及CAT活性的下降;提高了非光化学猝灭系数(NPQ)和脯氨酸的含量。以上结果表明氯化胆碱处理保护了低温弱光对黄瓜叶片细胞膜和光合机构的伤害。

氯化胆碱对小麦幼苗叶片在渗透胁迫下的影响

用 2 0 0 ,4 0 0 ,6 0 0 ,80 0 mg/L 氯化胆碱 (CC)分别处理 (喷施 )两叶期小麦幼苗 ,均可显著降低叶片的相对电导率 ,且以 4 0 0 mg/L CC处理较优 (最多可比对照降低 75 % )。用 4 0 0 mg/L CC处理二叶期小麦幼苗 12 h后再用 2 0 % PEG6 0 0 0胁迫 ,每隔一定时间检测小麦叶片脯氨酸 (Pro)、叶绿素、蛋白质和丙二醛 (MDA)的含量 ,相对含水量 (RWC)及叶片膜相对电导率 ,以及检测 PEG胁迫 2 4 h后小麦叶片质膜 ATPase活性等指标。结果表明 ,经CC处理的小麦幼苗叶片 Pro、叶绿素、蛋白质的含量和 RWC均比对照高 ,而 MDA含量和质膜相对透性比对照低 ,且这些效应随时间延长而增大 ;CC处理过的植株质膜 ATPase活性也高于对照植株。上述结果表明 ,CC可有效缓解渗透胁迫对植物的损伤 。

保护氯化胆碱对奶牛泌乳初期生产性能和血浆生化指标的影响初探

选取中国荷斯坦奶牛14头,研究了保护氯化胆碱对奶牛泌乳初期生产性能和血浆生化指标的影响。试验结果表明,试验组的总奶产量比对照组高8.6%;奶成分在组间没有显著差异(P>0.05)。试验组血浆葡萄糖含量维持在较高水平,特别是在产后1周,极显著(P<0.01)高于对照组;试验组谷草转氨酶略偏高于对照组,而谷丙转氨酶含量两组基本一致(P>0.05);试验组游离脂肪酸、甘油三酯、胆固醇和极低密度脂蛋白含量均低于对照组,其中甘油三酯和极低密度脂蛋白在产犊时差异极显著(P<0.01)。

氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂氧化脱除模拟油硫化物

通过氯化胆碱和草酸在100℃下搅拌,合成了氯化胆碱/草酸型低共熔溶剂。以氯化胆碱/草酸为催化剂、过氧化氢为氧化剂、咪唑氟硼酸盐离子液体为萃取剂氧化萃取一体法脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了反应温度、反应时间、氧化剂加入量、萃取剂类型、硫化物类型等因素对脱硫效率的影响。结果表明,当以咪唑氟硼酸盐为萃取剂,n(H2O2)/n(S)=8、反应温度30℃、反应80 min时,二苯并噻吩的脱除率可以达到95%。催化剂重复使用5次后,脱硫率仍然保持在90%。

氯化胆碱添加剂对[Bmim]Cl-AlCl_3离子液体体系电解精炼铝的影响

研究了AlCl3摩尔分数为0.667的[Bmim]Cl-AlCl3离子液体体系中氯化胆碱(ChCl)添加剂对体系电导率及电解精炼铝的影响.结果表明,当ChCl浓度小于8mmol/L时,体系的电导率随ChCl浓度增加而显著提高,但ChCl浓度进一步增加体系的电导率逐渐降低.添加少量ChCl后,阴极还原峰电位正移,还原峰电流逐渐降低.在温度373K和电流密度50A/m2条件下添加5mmol/LChCl进行恒电流电解,电解过程的槽电压显著降低,阴极电流效率显著提高(接近100%),直流电耗仅为0.611kW·h/kg,只有纯离子液体体系电解铝的50%,且在低碳钢基体上得到的铝沉积层光滑致密、晶粒细化.